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平行轨道PQ、MN两端各接一个阻值R1=R2=8Ω的电热丝,轨道间距L=1m,轨...

平行轨道PQ、MN两端各接一个阻值R1=R2=8Ω的电热丝,轨道间距L=1m,轨道很长,本身电阻不计.轨道间磁场按如图所示的规律分布,其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域宽度均为2cm,磁感应强度的大小均为B=1T,每段无磁场的区域宽度为1cm.导体棒ab本身电阻r=1Ω,与轨道接触良好.现让ab以V=10m/s向右匀速运动.求:
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(1)当ab处在磁场区域时,ab中的电流为多大?ab两端的电压为多大?ab所受磁场力的大小和方向?
(2)整个过程中通过ab的电流为交变电流,其有效值为多大?
(1)棒ab相当于电源,两个外电阻并联;根据切割公式求解电动势,然后根据闭合电路欧姆定律求解电流,并进一步确定路端电压和安培力. (2)先求解出每个周期的电流情况,然后根据有效值定义求解. 【解析】 (1)感应电动势E=BLv=1×1×10V=10V    ① ab中的电流 I==2A  ② ab两端的电压U=IR并=8V   ③ ab所受的磁场力F=BIL=2N    ④ 方向都是向左 (2)ab中交流电的周期T=2=0.006s     ⑤ 由交流电有效值的定义,可得 I2R(2)=I有效2RT   ⑥ 解得:I有效=2A=A   ⑦ 答:(1)当ab处在磁场区域时,ab中的电流为2A;ab两端的电压为8V;ab所受磁场力的大小为2N,方向向左; (2)整个过程中通过ab的电流为交变电流,其有效值为A.
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考点分析:
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甲同学猜想:复摆的周期应该与木条的质量有关.
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离 L/2.
丙同学猜想:复摆的摆长应该大于 L/2.理由是:若 OC 段看成细线,线栓在C处,
C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2.
为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:
(1)把两个相同的长木条完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个长木条摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点.则证明了甲同学的猜想是     的(选填“正确”或“错误”).
(2)用 To 表示木条长为 L 的复摆看成摆长为 L/2 单摆的周期计算值(To=2π   manfen5.com 满分网),用 T 表示木条长为 L 复摆的实际周期测量值.计算与测量的数据如下表:
板长L(cm)255080100120150
周期计算值To/(s)0.701.001.271.411.551.73
周期测量值T/(s)0.811.161.471.641.802.01
由上表可知,复摆的等效摆长     L/2 (选填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标如图2所示.请在坐标纸上作出 T-To图线,并根据图象中反映出的规律求出manfen5.com 满分网/manfen5.com 满分网=     (结果保留三位有效数字,其中 L 是木条长为L时的等效摆长.T=2πmanfen5.com 满分网). 查看答案
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